矿热炉炉顶旋转布料装置设计开题报告

需要全套设计联系Q 97666224（说明书CAD图等）题目：矿热炉炉顶旋转布料装置设计1 毕业设计（论文）综述（题目背景、研究意义及国内外相关研究情况）1.1题目背景及研究意义：布料器是炉顶设备的重要组成部分之一，它的工作状况直接影响着炉料的分布。有钟炉顶的布料器是一组旋转漏斗（内、外漏斗组成），布料器的旋转漏斗的密封不可靠，不是摩擦阻力大就是漏气，维护工作量大，越来越不能满足高炉的生产要求；无钟炉顶的布料器是由行星轮减速箱、气密箱、布料溜槽和控制系统组成。无钟炉顶有两层密封阀，且不受原料的摩擦和磨损，寿命较长；阀和阀座的重量和尺寸较小，易检修；炉内布料由布料器的旋转溜槽来进行，溜槽以高炉中心为中心做圆周方向的旋转运动，又能改变角度，能够实现最理想的布料，并且操作灵活能满足高炉生产需求。布料器由行星减速箱、气密箱、布料溜槽和控制系统组成。气密箱安装在炉顶钢圈上，受炉喉热煤气的威胁。布料溜槽位于炉喉料面之上，完全处于热煤气的工作环境中。行星减速箱只有两个同心出轴伸入气密箱内需要“转轴密封”，其余部分都处在大气环境之中。气密箱是布料器的主体部件，也是无钟炉顶的关键部分，设计寿命应该在一代炉龄。为了保证气密箱内的零部件正常工作，采用冷却气冷却和密封，在承钢我们都采用的是氮气密封。设有进气口和排气缝。为了使排气缝的宽度在运转中保持稳定，气密箱内的零件的定心必须准确，运转必须平稳。必须采用结构紧凑，支持牢靠。气密箱的所有运动的零件都安装在旋转圆筒上，然后通过大轴承支持在中心圆筒上6。1.2国内外相关研究状况：自第一台炉顶旋转布料器在美国问世至今的半个世纪内，炉顶旋转布料器技术的发展迅速，在近20多年内，在生产中，大量使用了炉顶旋转布料器，其性能和可靠性随着技术的发展得到了根本性的提高。从20世纪90年代开始，微电子技术和计算机技术的发展突飞猛进，PC微机的发展尤为突出，无论是软硬件还是外器件的进展日新月异，计算机所采用的芯片集成化越来越高，功能越来越强，而成本却越来越低，原来在大，中型机上才能实现的功能现在在微型机上就可以实现。在美国首先推出了基于PC微机的炉顶旋转布料器7。 炉顶旋转布料器的发展趋势：1.性能方面的发展趋势（1）高速高精度高效（2）柔性化（3）工艺复合和轴化（4）实时智能化2.功能发展方面（1）用户界面图形化（2）科学计算可视化（3）插补和补偿方式多样化（4）内置高性能PLC（5）多媒体技术应用3.体系结构的发展（1）集成化（2）模块化（3）网络化2 本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施2.1研究的主要内容:本课题的主要内容为矿热炉炉顶旋转布料器设计，包括布料器驱动装置、皮带机、下料机构等方面的内容。所写论文除满足学院论文的基本规定外，还要根据提供的技术参数拟定设计方案，选择传动副，设计主要传动零件，绘制系统2D总装配图和主要零件图；计算系统设计过程中所涉及的重要数据；撰写论文，并对格式进行标准化处理；按论文指导手册的要求完成毕业设计全部内容。2.2研究方案：经查阅相关资料，提出以下设计方案：方案1：如图1所示，物料通过旋转布料管散布进入矿热炉，旋转布料管的旋转是通过安装与上料漏斗上的电机经齿轮传动实现布料管的圆周旋转运动。图1 上料漏斗布料器方案2：如图2所示，物料通过上料输送机输送到投料口处，输送机安装与旋转机构上，电机通过齿轮传动带动旋转机构绕下料溜筒做圆周旋转，实现不同进料口的布料。图2 下料溜筒旋转布料器方案3：如图3所示，物料与方案2类似，通过输送机输送到投料口处，输送机固定在旋转轴上，输送机做圆周运动，输送机的出料口与旋转轴的距离正好与投料口到轴心的距离相等，这样，无论输送机怎样旋转，均能满足不同投料口的布料。图3 炉顶旋转布料装置方案对比：方案1结构简单，不依赖与输送机，但需要在矿热炉上方额外安装一个布料管组件，且限制于布料管的角度和长度，斜度太小或长度太长均会影响物料的投放。方案2能满足不同型号的矿热炉的布料，且布料准确，但此方案的旋转机构需要在矿热炉四周铺设平台和轨道，且输送机进料口随着旋转机构旋转，对上料也造成不便。方案3直接在炉顶增设上料输送机，输送机进料口中心与旋转中心重合，上料方便，输送机出料口直接对准矿热炉投料口，旋转一周即可实现各个投料口的布料，此方案设计和施工皆较前两方案优异，故，本设计选用方案3作为此次设计的最终方案。2.3研究方法、手段：结合所学专业课程，通过查阅相关资料，温习相关制图软件，完成毕业设计；本设计题目是工业工程实际运用，通过运用机械、液压、耐热材料的选择和结构设计等知识，利用CAD软件完成旋转布料器结构的设计，并进行相关的校核计算，完成包括设计皮带机、下料装置和回转驱动机构等工作。本设计旨在锻炼我在专业技术应用能力上达到培养目标的基本要求，在机械设计技术方面得到全面提高，并受到工业工程设计工程师的基本训练。3 本课题研究的重点及难点，前期已开展工作3.1本课题研究的重点及难点:重点：保证各个结构之间的相互合理配合，使之能连续工作，有节奏，安全地成产。难点：炉顶旋转布料器的设计与计算，传动系统部的设计与计算，支承（机架）和零件结构的设计计算，以及各个过程参数的确定，绘制图形。3.2本课题前期已开展工作： （1） 搜集并查阅了相关专业资料为后期的毕业设计做好充分的准备；（2） 了解了设计的大致方向；（3） 完成了炉顶旋转布料器的二维图的绘制；（4） 对炉顶旋转布料器结构进行了分析及其工艺性分析。4 完成本课题的工作方案及进度计划（按周次填写）12周（2018年11月19日-2018年12月2日）：熟悉课题，熟悉毕业设计工作管理手册及撰写规范，查阅参考文献，翻译外文资料；34周（2018年12月3日-2018年12月16日）：确定研究方案及炉顶旋转布料器的类型及结构，完成开题报告，准备开题答辩；510周（2018年12月24日-2019年4月14日）：对炉顶旋转布料器工作部分尺寸及公差进行设计计算，并运用CAD辅助设计完成部分零件，完成论文，准备中期答辩；1114周（2019年4月15日-2019年5月12日）：修改完善中期报告，运用CAD完善布料器部分零件图和总装配图，完成旋转布料器零部件的选材、工艺规程的编制、装配图及零件图的绘制等工作；15周（2019年5月13日-2019年5月19日）：对所有图纸进行校核，编写毕业设计，准备毕业答辩。5 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见） 指导教师： 年 月 日 6 所在系审查意见： 系主管领导： 年 月 日参考文献1 张宪民.机械设计与制造.北京：机械工业出版社，2011，8：3-4.2 东南大学机械工程系.高炉布料器齿轮箱在线状态监测与分析诊断系统.南京：振动、测试与诊断,2003,23：45-52.3 齐二石，霍艳芳. 基于工业化进程的中国工业工程发展策略研究. 北京：中国机械工程学会，2004，40：10-37.4 何克祥编著. 机械设计制造及自动化专业课程设置方案研究. 陕西科技大学，2003：11-14.5 吴群波，肖田元，韩向利，王知行.机构运动方案仿真系统的研究.机械设计，2001，18：6-9.6 刘彩云.高炉布料规律M.北京:冶金工业出版社,2005.110-20.7 于要伟.无料钟高炉布料模型的研究D.重庆：重庆大学，2008.28-56.8 毛平淮，侯波.三极并联齿轮泵理论分析J.重庆大学学报，2008，31（10）：1123-1127.9 宋伟刚 编著.散装物料带式输送机设计M.沈阳:东北大学出版社,2000. 10 赵玉文,李云海.带式输送机的现状与发展趋势J.煤矿机械,2004,(04):1-3.11 张庆宾.皮带运输机皮带跑偏机理及对策J.科技创新与应用,2012,(28):126-127.12 滕晓强,黄立志.带式输送机用新型犁式卸料器J. 粮食疏通技术,2005, (04):17-19.13 任延志，盛义平.高炉布料器的布料规律.钢铁，1995，5：5-8.14 汪建新，郭九春，王聪颖.无钟炉顶布料器在包钢的使用与发展.钢铁，1998，33（4）:112-134.15 刘志刚，苏维.高炉无料钟炉顶布料器的冷却分析.冶金设备，2005.58-70.16 彭先龙，任廷志，乔长锁等.高炉无钟布料器螺旋布料规律的研究J.钢铁，2010，45（3）：23-26.17 Togino Y, Kase M, Tateoka Metal. Longer Life of Blast Furnace. Ironmaking Conference Proceedings, 1982,41: 182183.18 Gulich JF. Pump Selection and Quality Considerations J . Microsystem Technologi